CN110431728B - 用于汽车或者摩托车的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车或者摩托车的电机，其中，所述电机具有：定子和转子，所述转子这样装入定子的内部空间中，使得所述转子在电机按规定运行的情况下围绕旋转轴线旋转，其中，转子具有容纳空间，在该容纳空间中容纳有转子位置传感器，所述转子位置传感器在按规定运行时提供用于控制电机的输出信号，该输出信号指示转子的旋转位置。

Description

用于汽车或者摩托车的电机
技术领域
本发明涉及一种用于汽车或者摩托车的电机，尤其是用作驱动装置的电机。
背景技术
用于驱动汽车或者摩托车的电机是众所周知的并且出于生态学的原因被越来越多地应用。
所述电机例如是外部激励的内动子电机，在所述内动子电机的情况下必须确定旋转位置以确保对电机的控制。
从现有技术中已知的是，通过转子位置传感器或者分解器测量转子的旋转位置并且将相应的输出信号用于控制电机。在此，所述转子位置传感器/分解器在现有技术中轴向地设置在转子的端部。由于这种布置导致用于电机的结构空间需求显著增加。
发明内容
在此背景下，本发明的任务在于，实现一种具有降低的结构空间需求的电机。
该任务通过根据按照本发明的电机解决。
根据本发明的一个方面，设置用于汽车或者摩托车的电机具有：
定子；和
转子，所述转子这样装入定子的内部空间中，使得转子在电机按规定运行的情况下围绕旋转轴线旋转，其中，
转子具有容纳空间，在该容纳空间中容纳有转子位置传感器，该转子位置传感器在电机按规定运行时提供用于控制电机的输出信号，该输出信号指示转子的旋转位置。
根据本发明的电机优选地是具有内动子(转子)的电机，在所述电机的情况下，定子构成外部的静止部分并且限定内部空间，转子作为在按规定运行时旋转的元件装入该内部空间中。
所述转子优选地是外部激励的转子，即转子承载至少一个励磁线圈，在按规定运行时在所述励磁线圈中产生电流以用于建立磁场。通过励磁线圈建立的磁场与通过设置在定子上的线圈产生的旋转磁场相互作用，使得转子在按规定运行时围绕旋转轴线旋转。
例如值得期望的是，为了控制根据本发明的电机而确定转子当前的旋转位置，以便基于此来控制电机，例如控制由于励磁线圈产生的电流。
旋转位置可理解为是定子相对于参考位置旋转的程度。例如可将其理解为是当前的、相对于参考位置的旋转角度，该旋转角度在0°和360°之间。该旋转位置借助转子位置传感器确定并且输出相应的输出信号，该输出信号被用于控制电机。
根据本发明，所述转子位置传感器容纳在通过转子限定的容纳空间中。在此，转子位置传感器能够这样设置，使其与转子一起旋转，其中，为了相应地控制电机，将转子位置传感器的输出信号(该输出信号指示旋转位置)例如经由滑动触点或者非接触式地向外输送。所述转子位置传感器例如可以是分解器，所述分解器例如具有固定在容纳空间中的、借助相移信号激励的两个分解器励磁绕组和固定在电机的转子上的并且提供指示转子的旋转位置的输出信号的分解器信号绕组。但是，分解器励磁绕组和分解器信号绕组也能够相反地设置，即分解器励磁绕组设置在电机的转子上，而分解器信号绕组固定地设置在容纳空间中。
但是特别优选的是，所述转子位置传感器这样设置在转子的容纳空间中，使得转子相对于固定设置的转子位置传感器旋转。
在此，根据本发明的电机优选这样构造，使得转子是围绕旋转轴线旋转的空心轴，并且容纳空间通过空心轴的内部空间构成。
优选所述转子位置传感器在内部空间中固定在承载元件上并且由该承载元件保持。
在此，转子位置传感器优选能够以不同的方式和方法固定在所述承载元件上。例如转子位置传感器能够集成到承载元件中，即，转子位置传感器的部件和承载元件的部件是整体式构造的。
但是优选地，所述转子位置传感器能够形锁合地和/或力锁合地固定在承载元件上并且无损坏地重新从承载元件上分离。
如果容纳空间优选通过空心轴的内部空间构成，则优选使用具有传感器轨道的转子位置传感器，其中，所述传感器轨道优选在构成转子的空心轴的限定内部空间的内壁上并且在转子相对于转子位置传感器旋转的情况下运动，该转子位置传感器通过检测所述传感器轨道提供输出信号。
优选所述转子位置传感器例如可以是增量传感器，其通过检测传感器轨道来确定所述指示转子的旋转位置的输出信号。在此，增量传感器能够设置在承载元件上并且传感器轨道设置在所述内壁上。替选地，在此也可能的是将增量传感器和传感器轨道相反地布置。
此外，替选地，所述转子位置传感器例如也可以是绝对值传感器，其通过检测传感器轨道来确定指示转子的旋转位置的输出信号，该传感器轨道在这种情况下是绝对的传感器轨道。在此，所述绝对值传感器能够设置在在载体元件上并且传感器轨道设置在所述内壁上。替选地在此也可能的是将仪器传感器和传感器轨道相反地设置。
优选所述承载元件从电机的一侧这样引入转子的内部空间中，使得在按规定运行的情况下构成转子的空心轴相对于承载元件旋转。
通过该构造方案，承载元件和由此相应的转子位置传感器易于安装和拆卸，其方式为：将承载元件从一侧引入内部空间中。由此也能够良好地实现将承载元件悬挂在空心轴外部。
此外优选所述承载元件是冷却喷管，其具有至少一个通道，在按规定运行的情况下穿过所述通道将冷却介质引入空心轴中或者排出。因此不必制造单独的承载元件，而是将原本存在的元件、例如冷却喷管也用于保持转子位置传感器。因此，所需的附加部件的数量能够保持为小的。
特别优选所述转子是外部激励的转子，其中，用于连接转子位置传感器所必需的电线在承载元件上和/或在承载元件中延伸并且从转子位置传感器出发从空心轴中导出，在那里，这些电线与用于对转子进行外部激励所必需的电线被合并成一个线束。
此外优选，在承载元件上、优选沿旋转轴线的方向设置有多个转子位置传感器以用于提高转子的旋转位置的分辨率。
本发明同样地涉及一种汽车或者摩托车，其具有用于驱动汽车或者摩托车的电驱动装置，其中，该驱动装置是如前所述的电机。
通过转子位置传感器的根据本发明的布置可能的是，显著地优化电机所需的结构空间，因为转子位置传感器基于本发明不必再设置在电机的端侧上。
附图说明
下面将参考唯一的附图阐述本发明的一个优选的实施方式，其中，该附图示出根据本发明的电机的转子的纵向剖视图。
具体实施方式
附图示出根据本发明的电机1的局部截面。根据本发明的电机1尤其用作汽车的或者摩托车的电驱动装置。
该局部截面是纵向剖面。
根据本发明的电机1包括转子2和未在图中示出的定子，所述定子为了产生旋转磁场承载多个线圈。
在图中以纵向剖视图示出的转子2在电机1按规定运行时围绕旋转轴线R旋转。转子2优选地是外部激励的转子，其为此承载有未示出的励磁线圈。在电机1按规定运行时，电流流过所述励磁线圈，由此励磁线圈产生磁场，该磁场与定子的旋转磁场这样相互作用，使得转子2绕旋转轴线R旋转。
转子2构成为空心轴，其中，空心轴的内部空间(旋转轴线R穿过该内部空间延伸)限定容纳空间。
为了在按规定运行时冷却电机1，冷却喷管3侧向地装入容纳空间中，其中，冷却喷管3固定地设置并且转子2在按规定运行时相对于冷却喷管3旋转。
冷却喷管3包括通道4，经由该通道将冷却介质引入内部空间或者说容纳空间中。在按规定运行时，引入的冷却介质在未示出的接口处重新从转子2中排出。冷却剂的流动方向也可能是相反的。冷却介质例如可以是液体。
为了控制电机1优选的是，识别转子2的旋转位置并且在控制电机时参考该旋转位置。
为此，根据本发明的电机1包括转子位置传感器5，其设置在冷却喷管3上。未示出的卡锁装置用于固定该转子位置传感器5，将转子位置传感器5卡入该卡锁装置中或者将转子位置传感器5夹入该卡锁装置中。
但是，为了固定转子位置传感器5也能够使用其它的固定方法。
替选地也可能将转子位置传感器5集成到冷却喷管3中。
转子位置传感器5用于在电机1按规定运行的期间检测转子2的旋转位置。尤其是转子位置传感器5这样构造，使其优选绝对地检测旋转位置或者说角位置。为此，例如将传感器轨道6与转子位置传感器5相对置地设置在空心轴的或者说转子2的内壁上。
转子位置传感器5设置用于检测传感器轨道6并且基于此而产生输出信号，该输出信号优选绝对地指示转子2的旋转位置。
传感器轨道6优选设置在构造在空心轴的或者说转子2的内侧上的凹部中。
为了提高分辨率或者说改进传感器检测，优选可能的是也设有多个传感器轨道6，所述多个传感器轨道要么通过所述一个转子位置传感器5检测，要么通过多个转子位置传感器5检测。
通过转子位置传感器5产生的输出信号或者通过多个转子位置传感器5产生的输出信号经由相应的、同样固定在冷却喷管3上的信号线向外部输出，在那里，所述输出信号通过相应的控制装置进行处理并且用于所述控制。
如从前面的描述中显而易见的那样，能够将设置用于检测转子2的旋转位置的转子位置传感器5集成到转子2自身中，由此在根据本发明的电机1的端侧上显著地获得结构空间。

Claims (10)

1.用于汽车或者摩托车的电机，其中，所述电机具有
定子；和
转子(2)，所述转子装入定子的内部空间中，使得所述转子在电机(1)按规定运行的情况下围绕旋转轴线(R)旋转，其中，
所述转子(2)具有容纳空间，在所述容纳空间中容纳有转子位置传感器(5)，所述转子位置传感器在电机按规定运行时提供用于控制电机的输出信号，该输出信号指示转子(2)的旋转位置，
其中，所述转子(2)是空心轴，所述空心轴围绕旋转轴线(R)旋转并且所述容纳空间通过空心轴的内部空间构成，
其中，在构成转子(2)的空心轴的限定内部空间的内壁上设有传感器轨道(6)并且所述传感器轨道在转子(2)相对于转子位置传感器(5)旋转的情况下运动，所述转子位置传感器通过检测传感器轨道(6)提供所述输出信号。
2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述转子位置传感器(5)在内部空间中固定在承载元件上并且由所述承载元件保持。
3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述转子位置传感器(5)形锁合地和/或力锁合地固定在承载元件上并且能够无损坏地从承载元件上分离。
4.根据权利要求2所述的电机，其中，所述转子位置传感器(5)集成到承载元件中。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电机，其中，所述承载元件从电机的一侧引入转子(2)的内部空间中，使得在按规定运行的情况下，构成转子(2)的空心轴相对于承载元件旋转。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的电机，其中，所述承载元件是冷却喷管(3)，所述冷却喷管具有至少一个通道(4)，在按规定运行的情况下，通过所述通道将冷却介质导入空心轴中或者从空心轴中导出。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的电机，其中，所述转子(2)是外部激励的转子(2)，并且为了连接转子位置传感器(5)所需的电线在承载元件上和/或在承载元件中延伸并且从转子位置传感器(5)出发从空心轴中导出，在那里，这些电线与为了对转子(2)进行外部激励所需的电线被合并成一个线束。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的电机，其中，在所述承载元件上设置有多个转子位置传感器(5)以用于提高转子(2)的旋转位置的分辨率。
9.根据权利要求8所述的电机，其中，所述多个转子位置传感器(5)沿着旋转轴线(R)的方向设置。
10.汽车或者摩托车，所述汽车或者摩托车具有用于驱动汽车或者摩托车的电驱动装置，其中，所述电驱动装置是根据权利要求1至9中任一项所述的电机。
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